【摘 要】
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抗生素耐药是21世纪最严峻的公共健康问题之一,新型抑菌方法或者抑制剂的开发迫在眉睫。基于此,本论文以环境中常见病原菌铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌为研究对象,一方面引入群体感应监管理论,发展了铜绿假单胞菌生物膜特异性抑制策略;另一方面充分利用纳米材料优势,发展了金黄色葡萄球菌的新型复合纳米抑制剂。本研究对于环境中病原菌污染防控具有一定的参考和借鉴意义。取得的主要结果如下:（1）菌群可以通过群体感应监
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抗生素耐药是21世纪最严峻的公共健康问题之一,新型抑菌方法或者抑制剂的开发迫在眉睫。基于此,本论文以环境中常见病原菌铜绿假单胞菌和金黄色葡萄球菌为研究对象,一方面引入群体感应监管理论,发展了铜绿假单胞菌生物膜特异性抑制策略;另一方面充分利用纳米材料优势,发展了金黄色葡萄球菌的新型复合纳米抑制剂。本研究对于环境中病原菌污染防控具有一定的参考和借鉴意义。取得的主要结果如下:（1）菌群可以通过群体感应监管抑制欺骗子的过度增长,以维持种群的稳定。N-乙酰基-L-半胱氨酸（N-Acetyl-L-cysteine,NAC）可通过破坏群体感应监管抑制铜绿假单胞菌生物膜:外源加入NAC,可使铜绿假单胞菌菌群活性氧自由基水平下降44.93%,难以达到对群体感应突变株欺骗者的监管,致使种群中欺骗者数量激增至89.42%,群体感应野生株分泌的公共物质蛋白酶不足以供应整个种群所需,铜绿假单胞菌生物膜生长受抑制。对比对照组,添加NAC后可以使生物膜厚度下降约60.14%。进一步考察NAC对生物膜中铜绿假单胞菌是否具有特异性抑制作用,通过1:1混菌实验显示,对比对照组,NAC添加对金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、大肠杆菌和枯草芽孢杆菌的生长不产生影响,但可以抑制41.31%以上的铜绿假单胞菌。与此同时,分析了其他自由基清除剂,过氧化氢酶、超氧化物歧化酶和过氧化物酶等对生物膜中铜绿假单胞菌的抑制。结果显示,这些自由基清除剂均因为铜绿假单胞菌欺骗子的存在,可抑制生物膜中40%以上的铜绿假单胞菌。（2）以DNA为骨架、负载有万古霉素的复合纳米材料可抑制金黄色葡萄球菌:通过水热法合成的以DNA为骨架,其负载物包括Fe、Cu、Ag和万古霉素的复合纳米材料,其粒径为200-350 nm,对铜绿假单胞菌、大肠杆菌、枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制效果不一。当培养基p H为7.4、Ag浓度为16.90μg/m L、万古霉素浓度为64.35μg/m L时,可抑制90.82%的金黄色葡萄球菌,使其生物膜量减少了42%-57%。对复合纳米材料抑制金黄色葡萄球菌的机制进行解析,发现Ag和万古霉素的负载可以改变其丝裂原活化蛋白激酶信号通路和金属耐受通路,由于这两条通路的受损导致胞内活性氧水平增加约1.5倍,通过氧化性损伤破坏细胞形态和功能,最终使得细胞死亡。
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